第1章_半导体器件-三极管.ppt

1 3双极型三极管 结构与符号电流分配与控制伏安特性曲线主要参数型号应用 1 3 1三极管的结构与符号 两种类型 NPN型 PNP型 箭头代表发射极电流的实际方向 1 3 2三极管的电流分配与控制 适当的直流偏置电压在放大工作状态 发射结加正向电压 集电结加反向电压 1内部载流子运动形成的电流 在发射结正偏 集电结反偏条件下 三极管中载流子的运动 1 内部电流分配关系 对于集电极电流IC和发射极电流IE之间的关系可以用系数来说明 定义 共基极直流电流放大系数 它表示最后达到集电极的电子电流ICN与总发射极电流IE的比值 一般为0 98 0 999 1 内部电流分配关系 引入后 三极管的电流分配关系为 当很小的时候 则可得如下近似式 2 电流控制作用 若以控制 则 若以控制 得 即 3 三种组态 共集电极接法 集电极作为公共电极 用CC表示 共基极接法 基极作为公共电极 用CB表示 共发射极接法 发射极作为公共电极 用CE表示 1 3 3三极管的伏安特性曲线 输入特性曲线 iB f vBE vCE const输出特性曲线 iC f vCE iB const 共发射极接法三极管的特性曲线 1 输入特性曲线 2 输出特性曲线 1 放大区JE正偏 JC反偏 截止区 对应IB 0的区域 JC和JE都反偏 IB IC 0 输出特性曲线 3 饱和区JC和JE都正偏 VCES约等于0 3V IC IB 饱和时c e间电压记为VCES 深度饱和时VCES约等于0 3V 饱和时的三极管c e间相当于一个压控电阻 输出特性曲线总结 饱和区 iC受vCE显著控制的区域 vCE的数值较小一般vCE 0 7V 硅管 发射结正偏 集电结正偏 截止区 iC接近零的区域 iB 0的曲线的下方 发射结反偏 集电结反偏 放大区 发射结正偏 集电结反偏 电压大于0 7V左右 硅管 三极管工作情况总结 1 3 4半导体三极管的主要参数 半导体三极管的参数分为两大类 性能参数 极限参数 1 电流放大系数 直流电流放大系数 a 共基极直流电流放大系数 三极管的直流参数 b 共射极直流电流放大系数 IC ICEO IB IC IB vCE const 三极管的交流参数 交流电流放大系数 a 共基极交流电流放大系数 IC IE VCB const b 共发射极交流电流放大系数 IC IB vCE const 三极管的交流参数 当ICBO和ICEO很小时 可以不加区分 2三极管的极间反向电流 b 集电极发射极间的反向饱和电流ICEO 2 极间反向电流a 集电极基极间反向饱和电流ICBO 当集电极电流增加时 就要下降 当 值下降到线性放大区 值的2 3时 所对应的集电极电流称为集电极最大允许电流ICM 3 极限参数 集电极最大允许电流ICM 三极管的极限参数 集电极最大允许功率损耗PCM 集电极电流通过集电结时所产生的功耗 PCM ICVCB ICVCE 在计算时往往用VCE取代VCB 三极管的极限参数 反向击穿电压 反向击穿电压表示三极管电极间承受反向电压的能力 a V BR CBO 发射极开路时的集电结击穿电压 b V BR EBO 集电极开路时发射结的击穿电压 c V BR CEO 基极开路时集电极和发射极间的击穿电压 对于V BR CER表示BE间接有电阻 V BR CES表示BE间是短路的 三极管的极限参数 反向击穿电压 参数测试电路 BR代表击穿之意 是Breakdown的字头 几个击穿电压在大小上有如下关系 V BR CBO V BR CES V BR CER V BR CEO V BR EBO 三极管的安全工作区 由PCM ICM和V BR CEO在输出特性曲线上可以确定过损耗区 过电流区和击穿区 4 特征频率fT三极管的 值不仅与工作电流有关 而且与工作频率有关 由于结电容的影响 当信号频率增加时 三极管的 将会下降 当 下降到1时所对应的频率称为特征频率 用fT表示 三极管的参数 三极管的型号 国家标准对半导体三极管的命名如下 3DG110B 第二位 A锗PNP管 B锗NPN管 C硅PNP管 D硅NPN管 第三位 X低频小功率管 D低频大功率管 G高频小功率管 A高频大功率管 K开关管 用字母表示材料 用字母表示器件的种类 用数字表示同种器件型号的序号 用字母表示同一型号中的不同规格 三极管 三极管应用 Vi 5V时 IB 5 0 7 10K 0 43mAICS 10V 5K 2mA IB 22mA三极管饱和 VO 0V Vi 0V时 三极管截止 VO 10V 例如 三极管用作可控开关 50 例1 判断三极管的工作状态 测